植物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)

1、關(guān)于植物細(xì)胞培養(yǎng)的技術(shù)第一張，PPT共二十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月植物細(xì)胞培養(yǎng)的技術(shù)一、植物材料的準(zhǔn)備二、培養(yǎng)基制備三、培養(yǎng)方法選擇第二張，PPT共二十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月一、植物材料的準(zhǔn)備 用于植物組織培養(yǎng)的外植物必須是無(wú)菌材料，因此培養(yǎng)前必須對(duì)外植物進(jìn)行嚴(yán)格的滅菌處理。如果含有其他微生物，在培養(yǎng)基中，其他微生物會(huì)大量迅速繁殖從而影響植物組織的培養(yǎng)。 滅菌劑選擇的原則：盡可能的選擇那些滅菌后易于除去的試劑。滅菌劑的原則和處理時(shí)間的長(zhǎng)短取決與所選材料對(duì)試劑的敏感性，敏感的外植物體的滅菌時(shí)間不宜過長(zhǎng)。第三張，PPT共二十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 常用滅菌劑有次氯酸鈣、次氯酸鈉和氯化汞。

2、 次氯酸鈣為工業(yè)漂白粉過濾后的飽和溶液，適用于草本植物和柔軟組織的滅菌處理，時(shí)間為5-30min。 氯化汞滅菌效果好，但不易除去，時(shí)間不易過長(zhǎng)，以免殺死植物細(xì)胞，當(dāng)其用于休眠種子的滅菌劑最為理想，適用濃度為0.1%，2-10min，種子皮較厚時(shí)可延長(zhǎng)至20min以上。 第四張，PPT共二十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月二、培養(yǎng)基及其組成培養(yǎng)基實(shí)際上是植物離體器官、組織或細(xì)胞的“無(wú)菌土壤”，其特點(diǎn)是營(yíng)養(yǎng)成分的可調(diào)控性。植物細(xì)胞或組織培養(yǎng)基常含有無(wú)機(jī)鹽、碳源、有機(jī)氮源、植物生長(zhǎng)激素、維生素等成分。必需營(yíng)養(yǎng)物是否加入、濃度的高低、各族非得相對(duì)濃度等都會(huì)對(duì)培養(yǎng)結(jié)果產(chǎn)生重大的影響，甚至起至關(guān)重要的作用。 M

3、S培養(yǎng)基和LS培養(yǎng)基應(yīng)用最廣。第五張，PPT共二十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1、無(wú)機(jī)鹽分為大量元素和微量元素，30mg/l界限，大量有氮、硫、磷、鉀、鎂、鈣、氯、鈉。微量有鐵、錳、碘、鉬、銅、鋅。某些情況下，還可加入鎳、鉻或鋁。磷以磷酸鹽的形式存在，濃度在1.11.25mmol/l，磷的消耗很快與其他成分相互作用而被消耗殆盡，但機(jī)體自身可產(chǎn)生磷可滿足需要。大多數(shù)氮常以銨鹽或硝酸鹽形式提供。鉀、鎂、鈣、離子對(duì)細(xì)胞代謝必不可少，鎂離子參與多種輔酶和激活子的合成；鉀離子、鈣離子可抑制某些酶的活性，有時(shí)鈣離子也可保持某些酶的活性或穩(wěn)定性。微量元素的作用是參與輔酶的形成，并可誘導(dǎo)酶的合成第六張，PPT共

4、二十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2、碳源植物細(xì)胞培養(yǎng)物通常為異養(yǎng)細(xì)胞。人們常用碳源為碳水化合物、肌醇、甘油、乳糖和半乳糖。有時(shí)培養(yǎng)基固化物（如瓊脂）也作為碳源。有些通過同化二氧化碳而獲得全部能量，即光自養(yǎng)培養(yǎng)物。天然提取物如椰子乳、對(duì)愈傷組織的誘導(dǎo)和培養(yǎng)也有重要意義。第七張，PPT共二十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月3、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑植物激素是植物代謝過程中形成的生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)，在極低濃度（1mol/l）時(shí)即能調(diào)節(jié)植物的生育過程，并能從合成部位轉(zhuǎn)運(yùn)到作用部位而發(fā)揮作用。植物激素只限于天然產(chǎn)生的調(diào)節(jié)物質(zhì)。常見的植物激素有生長(zhǎng)素、分裂素、赤霉素、脫落酸、乙烯。第八張，PPT共二十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月

5、愈傷組織或細(xì)胞的生長(zhǎng)和生存依賴于合成的生長(zhǎng)素或天然生長(zhǎng)素，可誘導(dǎo)特異酶類，包括與RNA合成有關(guān)的酶。植物組織和細(xì)胞培養(yǎng)物的生長(zhǎng)過程主要取決于生長(zhǎng)素和分裂素的比例，比值高可刺激細(xì)胞分裂，比值低則刺激細(xì)胞生長(zhǎng)。但過量的赤霉素或酚類化合物可掩蓋上述現(xiàn)象。對(duì)于植物培養(yǎng)細(xì)胞，絕大多數(shù)培養(yǎng)基中都必須加入一定量的生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑。第九張，PPT共二十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月4、有機(jī)氮源植物組織和細(xì)胞培養(yǎng)中常用蛋白質(zhì)水解物或各種氨基酸，有機(jī)氮源對(duì)細(xì)胞的早期生長(zhǎng)有利，氨基酸的加入主要是為了代替或增加氮源的供應(yīng)。 但注意蘇氨酸、甘氨酸和纈氨酸可通過滅活位于葉綠體和細(xì)胞質(zhì)上的谷氨酸合成酶而降低氮的利用，而精氨酸通常具有

6、補(bǔ)償此滅活作用的能力。第十張，PPT共二十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月5、維生素植物細(xì)胞通常是維生素自養(yǎng)型，但大多數(shù)不能滿足自身的需要。對(duì)大多數(shù)培養(yǎng)基而言，除了加入b族維生素（如B1、B2和泛酸）外，還加入定量的生物素和肌醇，后者構(gòu)成 磷脂肌醇極性端的組分。（細(xì)胞膜部分含磷脂肌醇2%8%）第十一張，PPT共二十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月三、培養(yǎng)方法培養(yǎng)對(duì)象：原生質(zhì)體培養(yǎng)和單倍體細(xì)胞培養(yǎng)等培養(yǎng)基類型：固體培養(yǎng)和液體培養(yǎng)培養(yǎng)方式：懸浮細(xì)胞培養(yǎng)和固定化細(xì)胞培養(yǎng)第十二張，PPT共二十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月固體培養(yǎng)包括利用瓊脂作為支撐物的固體培養(yǎng)和固定化細(xì)胞培養(yǎng)特點(diǎn)：簡(jiǎn)便易行、培養(yǎng)所占空間少。缺點(diǎn)：愈

7、傷組織生長(zhǎng)不平衡；阻礙組織呼吸、堆積有害物質(zhì)；細(xì)胞間極化現(xiàn)象；測(cè)定生理生化指標(biāo)時(shí)會(huì)改變其形態(tài)生理狀態(tài)最常用的固化劑：瓊脂一般溫度保持為（251）第十三張，PPT共二十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月固體培養(yǎng)和液體培養(yǎng)互相配合仍是組織（細(xì)胞）培養(yǎng)的常規(guī)操作。外植體在培養(yǎng)三周左右必須移至新鮮培養(yǎng)基上，以保持繼續(xù)生長(zhǎng)。移換一次培養(yǎng)基稱為一次繼代培養(yǎng)，經(jīng)過一定次數(shù)的繼代培養(yǎng)，愈傷組織變得較為疏松時(shí)，方可進(jìn)行懸浮培養(yǎng)。 第十四張，PPT共二十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月液體培養(yǎng)包括：小規(guī)模的懸浮培養(yǎng)和大規(guī)模的成批培養(yǎng)、半連續(xù)和連續(xù)培養(yǎng)。第十五張，PPT共二十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月懸浮培養(yǎng)分為靜止和振蕩兩類靜

8、止液體培養(yǎng)具有簡(jiǎn)便易行的特點(diǎn)，還不會(huì)出現(xiàn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)濃度差的現(xiàn)象。 振蕩液體培養(yǎng)，使 懸浮細(xì)胞在液體培養(yǎng)基中，不斷振動(dòng)下進(jìn)行培養(yǎng)?？梢钥朔o止培養(yǎng)的許多缺點(diǎn)。第十六張，PPT共二十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月成批培養(yǎng)法將培養(yǎng)基一次性加入反應(yīng)器中，接種、培養(yǎng)一定時(shí)間后收獲細(xì)胞的操作方式。 反應(yīng)器：氣升式反應(yīng)器 方法：兩步培養(yǎng)法 第十七張，PPT共二十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月氣升式反應(yīng)器：培養(yǎng)過程用通氣代替攪拌，避免了使用機(jī)械攪拌所致的細(xì)胞破碎、通氣受限制、培養(yǎng)物易被污染等缺點(diǎn)，細(xì)胞產(chǎn)量也明顯高于機(jī)械攪拌式生物反應(yīng)器。兩步培養(yǎng)法：使用兩個(gè)反應(yīng)器。第一個(gè)用于細(xì)胞生物量的累積，第二個(gè)用于次級(jí)代謝產(chǎn)物的生產(chǎn)

9、。 5L 氣升式植物細(xì)胞（或器官）培養(yǎng)罐 第十八張，PPT共二十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月半連續(xù)培養(yǎng)法在反應(yīng)器中投料和接種培養(yǎng)一段時(shí)間后，將部分培養(yǎng)液和新鮮培養(yǎng)液進(jìn)行交換的培養(yǎng)方法。 第十九張，PPT共二十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月連續(xù)培養(yǎng)法利用連續(xù)培養(yǎng)反應(yīng)器，在投料和接種一段時(shí)間后，以一定的速度連續(xù)采集細(xì)胞和培養(yǎng)液，并以同樣速度供給新鮮培養(yǎng)基以使細(xì)胞生長(zhǎng)環(huán)境維持恒定。 優(yōu)點(diǎn)：細(xì)胞的生產(chǎn)能力高缺點(diǎn)：細(xì)胞生長(zhǎng)慢，培養(yǎng)時(shí)間長(zhǎng)，要嚴(yán)格保障系統(tǒng)的無(wú)菌狀態(tài)。在培養(yǎng)特定細(xì)胞或生產(chǎn)次級(jí)代謝產(chǎn)物時(shí)，采用二階段連續(xù)培養(yǎng)法。第二十張，PPT共二十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月二階段連續(xù)培養(yǎng)第一罐中投入適于細(xì)胞增長(zhǎng)的培養(yǎng)基（即生長(zhǎng)培養(yǎng)基）并連續(xù)加入該培養(yǎng)基，第二罐中投入適于產(chǎn)生次級(jí)代謝產(chǎn)物產(chǎn)生的培養(yǎng)基（即生產(chǎn)培養(yǎng)基）第二十一張，PPT共二十三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月固定化培養(yǎng)法 固定化反應(yīng)器有網(wǎng)狀多孔板、尼龍網(wǎng)套和中空纖維膜等多種